講演名 2022-10-07
電磁気学の基礎再考
市吉 修(HNfB21C),
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抄録(和) 学校で教わる電磁気学はJ.C.Maxwellが1864年に発表した6個の方程式を基礎としている。更に基礎的な法則として磁界の中を運動する荷電粒子に働くLorentz力がある。それは磁界Bの中を速度vで運動する粒子にはベクトル積v x Bで表される電界が生じる事を意味する。Maxwellの方程式とLorentz電界は共に電磁気学の基礎として適宜応用されるが、両者の関係については解説される事が少ないようである。他方1905年にA.Einsteinが発表した論文「運動体の電気力学」においてLorents電界は相対性原理に基づく形で自然に導出された。即ちLorentz電界とは相対論的な現象であったのである。但しその電界はβ.v x Bで表される。ここでβ=√(1- (v/c)^2 )である。vは静止系に対する移動系の速度、cは光速である。即ちLorentz電界は相対論的な現象であり、通常の形式はv/c << 1の場合に当たる近似的なものではないのかという疑問を筆者は持ってきた。その疑問はMaxwellの方程式から直接Lorentz電界を導く事と相対性理論の学習により氷解したので報告する。
抄録(英) The electromagnetism taught at schools is usually based on the six equations published by J.C. Maxwell in 1864. There is another basic electromagnetic phenomenon called Lorentz’ force, which states that to a moving particle at velocity v in a magnetic field B feels an electric field expressed by the vector product v x B. The two theories are applied properly to practical problems but their mutual relations seem rarely presented. On the other hand the Lorentz’ force was derived quite naturally in the paper “On electric dynamics of moving bodies” by A.Einsten in 1905 based on the relativity principle. However, the given formula isβ.v x B, whereβ=√(1- (v/c)^2 ). v is the velocity of the moving particle, c is the speed of the light in vacuum. The author understood the Lorentz’s field is a relativistic phenomenon but had the doubt that the usual expression is only approximate that hold only for v/c << 1. The doubt is now cleared by deriving Lorentz formula from Maxwell’s equations directly and further study of the relativistic theory as herein reported.
キーワード(和) 電磁気学 / Maxwellの方程式 / Lorentz力 / 電磁誘導 / 特殊相対性理論 / サイクロトロン / 相対論的質量 / 相対論的エネルギー
キーワード(英) Electromagnetism / Maxwell’s equations / Lorentz’s force / Elecro-magnetic induction / Special relativistic theory, / Cyclotron / relativistic mass / relativistic energy
資料番号 SAT2022-49
発行日 2022-09-29 (SAT)

研究会情報
研究会 SAT / KOSST
開催期間 2022/10/6(から2日開催)
開催地(和) リファレンス大博多ビル
開催地(英)
テーマ(和) 衛星通信技術及び一般(JC-SAT2022:韓国KOSST連催)
テーマ(英)
委員長氏名(和) 井家上 哲史(明大)
委員長氏名(英) Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.)
副委員長氏名(和) 亀井 雅(NHK) / 加保 貴奈(湘南工科大)
副委員長氏名(英) Masashi Kamei(NHK) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.)
幹事氏名(和) 阿部 順一(NTT) / 大倉 拓也(NICT)
幹事氏名(英) Junichi Abe(NTT) / Takuya Okura(NICT)
幹事補佐氏名(和) 流田 理一郎(KDDI総合研究所) / 小泉 雄貴(NHK)
幹事補佐氏名(英) Riichiro Nagareda(KDDI Research) / Yuuki Koizumi(NHK)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Satellite Telecommunications / Korea Society of Satellite Technology
本文の言語 ENG-JTITLE
タイトル(和) 電磁気学の基礎再考
サブタイトル(和)
タイトル(英) A Review of Basic Electromagnetism
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 電磁気学 / Electromagnetism
キーワード(2)(和/英) Maxwellの方程式 / Maxwell’s equations
キーワード(3)(和/英) Lorentz力 / Lorentz’s force
キーワード(4)(和/英) 電磁誘導 / Elecro-magnetic induction
キーワード(5)(和/英) 特殊相対性理論 / Special relativistic theory,
キーワード(6)(和/英) サイクロトロン / Cyclotron
キーワード(7)(和/英) 相対論的質量 / relativistic mass
キーワード(8)(和/英) 相対論的エネルギー / relativistic energy
第 1 著者 氏名(和/英) 市吉 修 / Osamu Ichiyoshi
第 1 著者 所属(和/英) 二十一世紀を楽しく生きよう会(略称:HNfB21C)
Human Network for Better 21 Century(略称:HNfB21C)
発表年月日 2022-10-07
資料番号 SAT2022-49
巻番号(vol) vol.122
号番号(no) SAT-199
ページ範囲 pp.25-30(SAT),
ページ数 6
発行日 2022-09-29 (SAT)